Que un dedo pueda distinguir la textura del satén del ante es una exquisita discriminación sensorial que depende en gran medida de pequeños órganos sensoriales en la punta de los dedos llamados discos de Merkel. Jianguo Gu, Ph.D., de la Universidad de Alabama en Birmingham, ahora se ha descifradocómo se procesa la información sensorial en los discos de Merkel y luego se transporta al final de un nervio sensorial, el comienzo de su viaje al cerebro.
Tal comprensión molecular sobre la transmisión de información sensorial entre las células de Merkel y las terminaciones nerviosas puede sentar las bases para tratar el dolor intenso que sienten los pacientes con un toque suave de su piel inflamada, un dolor patológico conocido como alodinia táctil. Este conocimiento también puedeseñale cómo los pacientes con diabetes pierden su sentido del tacto. Y este nuevo conocimiento puede conducir a la atención preventiva.
"Los pacientes con cáncer a menudo tienen dolor inducido por el tacto después de la quimioterapia", dijo Gu, el Dr. Edward A. Ernst, profesor dotado en el Departamento de Anestesiología y Medicina Perioperatoria de la UAB. "El dolor inducido por el tacto también se ve comúnmente en condiciones clínicascomo la fibromialgia, las lesiones traumáticas y la inflamación por quemaduras solares. Nuestros nuevos hallazgos pueden tener profundas implicaciones en estas afecciones ".
Un disco de Merkel consiste en una célula de Merkel y una terminación nerviosa estrechamente asociada que se ramifica desde un solo nervio sensorial. Hasta hace poco, no estaba claro cómo la presión física de un toque ligero se transduce de una fuerza mecánica a una señal nerviosa eléctrica enDiscos Merkel.
En 2014, el equipo de investigación de Gu revocó la suposición común de que la transducción de la fuerza mecánica tiene lugar en las terminaciones de los nervios sensoriales en los discos de Merkel. En cambio, como informó en la revista Cell, esa transducción mecánica en los discos de Merkel se inicia principalmente enlas células de Merkel. Su equipo determinó que un nuevo canal iónico en las células de Merkel, llamado Piezo2, es la molécula transductora mecánica.
Ahora Gu y sus colegas han descubierto cómo la señal transducida por Piezo2 pasa de las células de Merkel a las terminaciones nerviosas. Informan Actas de la Academia Nacional de Ciencias que el transductor Piezo2 activa las células de Merkel para liberar el neurotransmisor serotonina. Esta serotonina cruza la pequeña brecha hasta la terminación nerviosa, donde activa los receptores 5-HT y activa los impulsos nerviosos.
Estas brechas de una célula nerviosa a la siguiente se llaman sinapsis, y son convencionales en la comunicación neuronal. La sinapsis de terminación del nervio celular de Merkel recién descubierta es única, dice Gu, "porque es el único ejemplo de una sinapsis formada entreuna célula no neuronal y una célula nerviosa, y es la primera sinapsis que se encuentra debajo de la piel ".
Otros tipos de nervios sensoriales de la piel, que detectan sensaciones como calor, frío o dolor, tienen su primera sinapsis en el punto donde el nervio sensorial se encuentra con la columna vertebral.
La elucidación de una sinapsis de serotonina de disco de Merkel en la piel abre varias áreas para futuras investigaciones.
"La transmisión serotoninérgica en la epidermis, probablemente así en el sistema nervioso central, puede ser regulada por factores que afectan la absorción y liberación de serotonina", escribieron Gu y sus colegas en su artículo sobre PNAS.
"Esto plantea una cuestión interesante en cuanto a si los inhibidores de la absorción de serotonina, como la cocaína, la metanfetamina y otras drogas recreativas en esta categoría, pueden actuar en las sinapsis serotoninérgicas epidérmicas para alterar las sensaciones táctiles. También sería interesante saber si la epidérmicala transmisión serotoninérgica puede verse alterada en condiciones patológicas en pacientes con diabetes, inflamación de los tejidos y quimioterapia, debido a que comúnmente se observan disfunciones táctiles que incluyen alodinia mecánica y sensibilidad táctil reducida en estos pacientes ".
En humanos y otros primates, los discos de Merkel se concentran en la punta de los dedos, y también se encuentran números menores en otras áreas de la piel.
"Pueden sentir el viento que sopla sobre tu piel", dijo Gu.
Curiosamente, los discos de Merkel en mamíferos no primarios se concentran en los folículos pilosos del bigote en la base de sus pelos. Por lo tanto, un bigote de ratón puede actuar como modelo para la yema del dedo humano.
"Los animales no primates pueden usar sus bigotes para sentir la textura, la forma y otras propiedades físicas de un objeto", dijo Gu. "Un manatí tiene bigotes en todo su cuerpo. Los murciélagos también tienen bigotes para detectar cambios aerodinámicos en vuelo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Original escrito por Jeff Hansen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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